燃气涡轮机的高温部件、具备此高温部件的燃气涡轮机、以及燃气涡轮机高温部件的制造方法_2

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施方式》
[0039]以下,关于本发明所涉及的第一实施方式,参照图1至图4进行说明。
[0040]如图1所示,燃气涡轮机I具备:压缩外部空气以生成压缩空气的压缩机10 ;使来自燃料供给源的燃料在压缩空气中燃烧而生成燃烧气体G的多个燃烧器20 ;以及通过燃烧气体G驱动的涡轮机30。
[0041]涡轮机30具备:壳体31、以及在该壳体31内以转子轴Ar为中心进行旋转的涡轮机转子33。例如,该涡轮机转子33与通过该涡轮机转子33的旋转来发电的发电机(未图示)连接。
[0042]压缩机10相对于涡轮机30,配置在与转子轴Ar平行的轴向Da的一侧。涡轮机30的壳体31以转子轴Ar为中心,呈圆筒形。多个燃烧器20在相对于转子轴Ar的周向Dc上相互留有一定间隔,安装于该壳体31上。该压缩机10将生成的一部分压缩空气作为冷却空气供给至涡轮机30和燃烧器20。
[0043]另外,以下将在轴向Da上配置有压缩机10的一侧设为上游侧,而将其相反侧、配置有涡轮机30的一侧设为下游侧。在相对于转子轴Ar的径向Dr上,将远离转子轴Ar的一侧设为径向外侧,靠近转子轴Ar的一侧设为径向内侧。
[0044]如图2所示,涡轮机转子33具有:以转子轴Ar为中心,在轴向Da上延伸的转子主体34,以及在轴向Da上排列并安装于转子主体34上的多个动叶列35。各动叶列35都具有相对于转子轴Ar,在周向Dc上排列并安装于转子轴Ar上的多个动叶36。动叶36具有在径向Dr上延伸的动叶主体37、设置于该动叶主体37径向内侧的平台38、以及设置于该平台38径向内侧的叶根39。动叶36通过将该叶根39嵌入转子主体34中,从而固定于转子主体34上。
[0045]在多个动叶列35的各个上游侧,配置有静叶列40。各个静叶列40都由多个静叶41在周向Dc上排列构成。各个静叶41都具有:在径向Dr上延伸的静叶主体42、设置在静叶主体42径向外侧的外侧覆环43、以及设置在静叶主体42径向内侧的内侧覆环45。
[0046]在动叶列35及静叶列40的径向外侧,即壳体31的径向内侧,以转子轴Ar为中心,配置有圆筒形的叶片环50。此叶片环50固定于壳体31上。静叶41的外侧覆环43和叶片环50通过隔热环52连接。
[0047]在轴向Da上邻接的静叶列40的各个外侧覆环43之间,以转子轴Ar为中心,配置有在周向Dc上排列的多个开口环61。在周向Dc上排列的多个开口环61呈环状。在其径向内侧,配置有动叶列35。在周向Dc上排列的多个开口环61都通过隔热环52与叶片环50连接。
[0048]在涡轮机30的壳体31内形成有流动燃烧气体G的燃烧气体流路Pg。通过构成静叶列40的多个静叶41的内侧覆环45及外侧覆环43、构成其下游侧的动叶列35的多个动叶36的平台38以及与其相对向的开口环61,在转子主体34周围呈环状地划分出燃烧气体流路Pg。静叶41、动叶36及开口环61都是与在燃烧气体流路Pg内流通的高温高压燃烧气体G连接的燃气涡轮机I的高温部件。
[0049]下面,使用图3及图4,针对本发明所涉及的高温部件的一个实施方式进行说明。
[0050]本实施方式中,作为高温部件,将构成静叶列40的静叶41的外侧覆环43和内侧覆环45进行统称,以覆环450为例进行说明。
[0051]覆环450是具有气路面451的板状构件,该气路面451面向本实施方式的燃烧气体流路Pg中的转子轴Ar径向Dr内侧。覆环450呈以转子轴Ar为中心、圆弧形弯曲的板状。图3是针对本实施方式中的覆环450的概略形状进行说明的模式图。覆环450与静叶主体42形成一体,从气路面451向径向外侧突出。本实施方式的覆环450形成有:作为与气路面451交叉的外周面,以转子为基准,朝向周向Dc的侧端面452 ;以转子为基准,朝向轴向Da上游侧的前缘端面453 ;以及朝向下游侧的后缘端面454。S卩,侧端面452是在覆环450中,在气路面451的周向Dc端部分别与气路面451交叉,在轴向Da上较长地延伸的面。前缘端面453是在气路面451的轴向Da上游侧的端部,与气路面451交叉,在周向Dc上较长地延伸的面。后缘端面454是在气路面451的轴向Da下游侧的端部,与气路面451交叉,在周向Dc上较长地延伸的面。
[0052]覆环450形成有使冷却空气在内部流通的冷却流路46。
[0053]本实施方式的冷却流路46在覆环450的内部,沿侧端面452形成。具体而言,如图3所示,在本实施方式中,静叶主体42中形成有用于使冷却空气在内部流通的前缘通道421和后缘通道422。本实施方式的冷却流路46具有与该前缘通道421连通的连接流路461,以及沿两侧的侧端面452而形成的主冷却流路462。
[0054]连接流路461在覆环450的内部,从前缘通道421朝向前缘端面453侧延伸后,沿前缘端面453朝向两侧的侧端面452分支、形成。
[0055]主冷却流路462与连接流路461连接。主冷却流路462沿两侧侧端面452分别形成。本实施方式的主冷却流路462的前缘端面453侧与连接流路461连接。主冷却流路462的前缘端面453侧与形成于后缘端面454中的开口连接。
[0056]如图4所示,覆环450具有从板状构件的外周面即侧端面452和前缘端面453凹下的沟部47,以及闭塞沟部47的开口的盖部48。通过该沟部47和盖部48,在覆环450的内部,沿侧端面452和前缘端面453形成冷却流路46。
[0057]沿着侧端面452的延伸方向即含有轴向Da成分的方向,从前缘端面453侧至后缘端面454形成沟部47。沿着前缘端面453的延伸方向即含有轴向Dc成分的方向,在各侧端面452之间也形成本实施方式的沟部47。本实施方式的沟部47具有:嵌入有盖部48的第一沟部471、以及相比第一沟部471更靠覆环450内部形成的第二沟部472。
[0058]第一沟部471是从侧端面452和前缘端面453垂直洼下的方沟。
[0059]第二沟部472形成为比第一沟部471小的截面形状。第二沟部472是从第一沟部471的内面中,与侧端面452和前端面453平行的内面垂直洼下的方沟。本实施方式的第二沟部472在内面中的气路面451侧形成有气路面侧湍流器473。
[0060]气路面侧湍流器473从第二沟部472的气路面451侧的内面突出。本实施方式的气路面侧湍流器473在第二沟部472的气路面451侧的内面,从第一沟部471侧的开口朝向内侧呈矩形突出。形成于侧端面452的沟部47的气路面侧湍流器473,在侧端面452的延伸方向上间隔形成有多个。形成于前缘端面453的沟部47的气路面侧湍流器473,在前缘端面453的延伸方向上间隔形成有多个。
[0061]将形成于侧端面452的沟部47的开口闭塞的盖部48,沿侧端面452从前缘端面453侧延伸、形成至后缘端面454。将形成于前缘端面453的沟部47的开口闭塞的盖部48,即沿前缘端面453在侧端面452之间延伸、形成的本实施方式的盖部48具有:嵌入第一沟部471中形成的盖部主体481,以及在盖部主体481嵌入第一沟部471的状态下朝向第二沟部472突出的外周面侧湍流器482。
[0062]盖部主体481以嵌入第一沟部471的方式,沿侧端面452和前缘端面453的延伸方向延伸。盖部主体481在嵌入第一沟部471的状态下,在其截面形状的第二沟部472侦牝形成有闭塞第二沟部472的开口的平面即沟部闭塞面481a。盖部主体481形成为越朝向其截面形状的外侧,直径越小。例如,配置于侧端面452的盖部主体481形成为,其截面形状的外侧即侧端面452侧越朝向侧端面452侧,直径越小。
[0063]外周面侧湍流器482从盖部主体481的沟部闭塞面481a突出。因此,外周面侧湍流器482在盖部主体481嵌入第一沟部471的状态下,从冷却流路46的侧端面452侧和前缘端面453侧突出。外周面侧湍流器482以横穿沟部闭塞面481a的宽度方向的方式,从沟部闭塞面481a呈矩形突出。外周面侧湍流器482沿盖部主体481的延伸方向,间隔形成有多个。
[0064]下面,关于本实施方式的燃气涡轮机I的高温部件制造方法进行说明。
[0065]根据燃气涡轮机I的高温部件制造方法,制造在转子主体34的周围划分出流动燃烧气体G的燃烧气体流路Pg的燃气涡轮机I的高温部件,。关于本实施方式的燃气涡轮机I的高温部件制造方法,以制造板状构件即覆环450的情况为例进行说明。本实施方式的燃气涡轮机I的高温部件制造方法包括:相对于覆环450,形成从外周面凹下的沟部47的沟部形成工序SI ;形成闭塞沟部47的开口的盖部48的盖部形成工序S2 ;以及将盖部48固定于沟部47上的盖部固定工序S3。
[0066]沟部形成工序SI是在覆环450的侧端面452和前缘端面453形成沟部47。在沟部形成工序SI中,从侧端452侧实施加工,从而沿侧端面452的延伸方向形成沟部47。在沟部形成工序SI中,从前缘端面453侧实施加工,从而
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